論文
フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2024/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文自動運転ロボティクス
キャンパスモビリティの革新：自動運転シャトル「スノーライオン」の成果と課題
大学キャンパス内の移動を自動運転で効率化するシャトル「Snow Lion」を開発し、2ヶ月間・1146kmの実証運行で442人を輸送して有効性と課題を検証した。
原題: Enhancing Campus Mobility: Achievements and Challenges of Autonomous Shuttle "Snow Lion'' ／ Yingbing Chen, Jie Cheng, Sheng Wang 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
SpatialVLM：視覚言語モデルに空間推論能力を与える
200億規模の3D空間VQAデータを自動生成し、それを用いて視覚言語モデルを学習することで、距離や大きさの定量的な空間推論能力を大幅に向上させた研究。
原題: SpatialVLM: Endowing Vision-Language Models with Spatial Reasoning Capabilities ／ Boyuan Chen, Zhuo Xu, Sean Kirmani 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
AscDAMs：SLAMベースの高度な河道検出・マッピングシステム
深く険しい山岳渓流の河道内部を高精度に3Dマッピングするため、SLAM結果を後処理するシステムを提案し、実地試験で有効性を示した。
原題: AscDAMs: Advanced SLAM-based channel detection and mapping system ／ Tengfei Wang, Fucheng Lu, Jintao Qin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非ホロノミックロボットによる複数カート自律回収システム：設計・制御・実装
空港などで複数の荷物カートを連続して回収・運搬する移動マニピュレーションロボットを開発し、軽量マニピュレータとビジョンベース制御で実現した。
原題: Autonomous Multiple-Trolley Collection System with Nonholonomic Robots: Design, Control, and Implementation ／ Peijia Xie, Bingyi Xia, Anjun Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
経路品質を考慮した集中型と分離型の双腕マニピュレーション計画
双腕ロボットの協調動作計画において、集中型と分離型の手法を比較し、MoveIt!のような標準的なパイプラインでは集中型が計算時間とロバスト性で優れることを示した。また、障害物回避を考慮しつつエンドエフェクタの回転運動を最小化する最適化手法を提案し、分離型手法に統合することで高品質な経路を1秒未満で計画可能にした。
原題: Centralized vs. Decoupled Dual-Arm Planning Taking into Account Path Quality ／ Jonas Wittmann, Franziska Ochsenfarth, Valentin Sonneville 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実世界における統合的対話型視覚グラウンディングに向けて
視覚対話とグラウンディングを統一的に定式化したエンドツーエンドシステムTiOを提案し、曖昧な指示を能動的に質問して対象を特定するHRIタスクで最先端性能を達成した。
原題: Towards Unified Interactive Visual Grounding in The Wild ／ Jie Xu, Hanbo Zhang, Qingyi Si 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
平滑化とマッピングへのラグランジュ・ニュートン法
移動ロボットの平滑化とマッピング問題にラグランジュ・ニュートン法を適用し、姿勢の角度成分をラグランジュ制約で扱う手法を提案。オドメトリや視覚ホーミングの測定に基づく式を導出し、清掃ロボットの例で有効性を示した。
原題: A Lagrange-Newton Approach to Smoothing-and-Mapping ／ Ralf Möller
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ARGoS向けCrazyflieドローンのプラグイン
群ロボットシミュレータARGoSにCrazyflieドローンのモデルを追加するオープンソースプラグインを開発し、実機データと比較して精度を検証した。
原題: An ARGoS plug-in for the Crazyflie drone ／ Daniel H. Stolfi, Grégoire Danoy
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ARGOS: オートマトン参照誘導による一対一自律レースの追い越しシステム
一対一の自律レースにおいて、追い越しと防御の複雑な操作をオートマトンネットワークで逐次・時間的なサブ操作に分解して管理・監督するARGOSフレームワークを提案し、モデル検査とシミュレーションで有効性を示した。
原題: ARGOS: An Automaton Referencing Guided Overtake System for Head-to-Head Autonomous Racing ／ Varundev Sukhil, Madhur Behl
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
自己教師ありコントラスト学習による視覚・触覚マルチモーダル表現学習
視覚と触覚の入力をコントラスト学習で自己教師あり統合するMViTacを提案し、材料分類と把持成功予測で既存手法を上回る性能を示した。
原題: Multimodal Visual-Tactile Representation Learning through Self-Supervised Contrastive Pre-Training ／ Vedant Dave, Fotios Lygerakis, Elmar Rueckert
日本語で読む → - 論文マルチモーダル位置推定ロボティクス
大規模視覚モデルを用いた近距離水中ターゲット位置推定のマルチモーダル手法
光学と音響のセンサ情報を統合し、大規模視覚モデルを活用して近距離水中ターゲットの3D位置を推定する手法を提案し、照明条件を制御可能な実験プラットフォームで検証した。
原題: A Multi-Modal Approach Based on Large Vision Model for Close-Range Underwater Target Localization ／ Mingyang Yang, Zeyu Sha, Feitian Zhang
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
不確かなコンテキスト下での安全な強化学習
コンテキスト変数を直接測定できない場合でも、多クラス分類の頻度論的保証を用いてコンテキストを推定し、安全な学習を実現する手法を提案した。
原題: Safe reinforcement learning in uncertain contexts ／ Dominik Baumann, Thomas B. Schön
日本語で読む → - 論文ソフトウェア工学ロボティクス
ロボティクスソフトウェア工学の未来研究方向：2023年ワークショップ報告
ロボットソフトウェア開発が抱える独自の課題を整理し、今後5年間で取り組むべき研究方向をコミュニティワークショップの議論からまとめた報告書。
原題: Software Engineering for Robotics: Future Research Directions; Report from the 2023 Workshop on Software Engineering for Robotics ／ Claire Le Goues, Sebastian Elbaum, David Anthony 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
波浪外乱を考慮した水中ソフトロボットマニピュレータのモデル予測制御
波浪の影響が大きい浅海域で軟体アームを精密に動かすため、波浪外乱を陽に考慮した非線形モデル予測制御を提案し、位置誤差を最大84%削減した。
原題: Model Predictive Wave Disturbance Rejection for Underwater Soft Robotic Manipulators ／ Kyle L. Walker, Cosimo Della Santina, Francesco Giorgio-Serchi
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットのパーソナライゼーションが人間とロボットの相互作用に与える影響：レビュー
ロボットのパーソナライゼーション手法と、それが人間とロボットの相互作用に与える影響に関する既存研究をレビューし、肯定的な効果が多く報告される一方で、否定的な影響の検討が不十分であることを指摘した。
原題: On the impact of robot personalization on human-robot interaction: A review ／ Jinyu Yang, Camille Vindolet, Julio Rogelio Guadarrama Olvera 他
日本語で読む → - 論文歩行・ホッピングロボティクス
非線形剛性が実現する直立胴体を持つ片脚ロボットの受動的動的ホッピング
胴体と脚の質量・股関節オフセットを考慮した片脚ホッパーモデルにおいて、股関節バネを非線形にすることで受動的リミットサイクルが存在することを初めて示した。
原題: Nonlinear stiffness allows passive dynamic hopping for one-legged robots with an upright trunk ／ Dennis Ossadnik, Elisabeth Jensen, Sami Haddadin
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/リーチングロボティクス
単眼視からのエンドツーエンド多物体ロボットリーチング
単眼RGB画像と関節角度から制御候補を生成し、制御リアプノフ関数で最適候補を選ぶ軽量FCNにより、複数の類似物体が混在する場面でもリアルタイムにリーチング・把持を実現した。
原題: End-to-end Multi-Instance Robotic Reaching from Monocular Vision ／ Zheyu Zhuang, Xin Yu, Robert Mahony
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおける集合的意識の展望
複数ロボットの集合的意識に関する研究を概観し、協調・適応・堅牢性を高めるための課題を整理した。
原題: The landscape of Collective Awareness in multi-robot systems ／ Miguel Fernandez-Cortizas, David Perez-Saura, Ricardo Sanz 他
日本語で読む → - 論文点群処理ロボティクス
DynaHull: 点群における密度ベースの動的点フィルタリング
複数スキャンで静止点は動的点より高密度になる性質を利用し、凸包で密度を算出して適応的閾値で動的点を除去する手法を提案。
原題: DynaHull: Density-centric Dynamic Point Filtering in Point Clouds ／ Pejman Habibiroudkenar, Risto Ojala, Kari Tammi
日本語で読む → - 論文UAV/分割推論/省エネ制御機械学習
UAVにおけるマルチタスク分割推論のための省エネ電力制御：小型学習ベースアプローチ
UAVの分割推論において、離散変数と連続変数を2つのタイムスケールに分け、小型強化学習と最適化プログラミングを組み合わせて消費エネルギーを最小化する手法を提案した。
原題: Energy-Efficient Power Control for Multiple-Task Split Inference in UAVs: A Tiny Learning-Based Approach ／ Chenxi Zhao, Min Sheng, Junyu Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
実世界シーンへの顔インタラクショングラフネットワークのスケーリング
グラフネットワークベースの学習型シミュレータを実世界シーンに適用するため、メモリ効率を大幅に改善し、編集可能なNeRFによる知覚インターフェースを導入した。
原題: Scaling Face Interaction Graph Networks to Real World Scenes ／ Tatiana Lopez-Guevara, Yulia Rubanova, William F. Whitney 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
曲率を連続的に自己制御できるソフト連続体ロボット
微粒子のグラニュラージャミングによる可変剛性の成長スパインを用いて、セグメント単位で曲率を連続的かつ自己制御できるソフト連続体ロボットを開発し、モデル化・実験・果物把持への応用を示した。
原題: A Soft Continuum Robot with Self-Controllable Variable Curvature ／ Xinran Wang, Qiujie Lu, Dongmyoung Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
機械学習によるサッカーシミュレーション2Dでのドリブル・パス・マーク動作の改善
RoboCup 2Dサッカーシミュレーションの優勝チームCYRUSの戦略を改良し、機械学習を用いてドリブル・パス予測・マーク判断の機能を強化した論文。
原題: Improving Dribbling, Passing, and Marking Actions in Soccer Simulation 2D Games Using Machine Learning ／ Nader Zare, Omid Amini, Aref Sayareh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
OK-Robot：オープン知識モデルをロボティクスに統合する上で本当に重要なこと
視覚言語モデル・ナビゲーション・把持を組み合わせ、訓練なしで物体のピックアンドドロップを行うロボットシステムを構築し、実環境10軒で評価した。
原題: OK-Robot: What Really Matters in Integrating Open-Knowledge Models for Robotics ／ Peiqi Liu, Yaswanth Orru, Jay Vakil 他
日本語で読む → - 論文物理層セキュリティ/姿勢最適化ロボティクス
全方向性マルチロータ航空機の姿勢最適化：物理層セキュリティへの新アプローチ
全方向性ドローンの位置と姿勢を最適化し、ジャマー攻撃下で地上ノードの最小SINRを最大化する物理層セキュリティ手法を提案した。
原題: Omnidirectional Multi-Rotor Aerial Vehicle Pose Optimization: A Novel Approach to Physical Layer Security ／ Daniel Bonilla Licea, Giuseppe Silano, Mounir Ghogho 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
SOS-Match: 非構造環境におけるオープンセットロバスト対応探索とロボット自己位置推定のためのセグメンテーション
ゼロショットセグメンテーションで物体マスクを抽出し、その幾何学的関係を利用して非構造環境での自己位置推定を高精度・高速に行うフレームワークを提案。
原題: SOS-Match: Segmentation for Open-Set Robust Correspondence Search and Robot Localization in Unstructured Environments ／ Annika Thomas, Jouko Kinnari, Parker Lusk 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
ロボット間トーチリレー用空中マニピュレータ：システム設計と制御手法
北京2022冬季オリンピックのロボット間トーチリレーに向けて、クアッドロータと3自由度マニピュレータ、単眼カメラからなる空中マニピュレータを設計し、氷雪環境で視覚誘導によるトーチ受け渡しを実現した。
原題: An Aerial Manipulator for Robot-to-robot Torch Relay Task: System Design and Control Scheme ／ Guangyu Zhang, Yuqing He, Liying Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
前処理ベースの運動力学プランニングによるロボットマニピュレータでの飛翔体迎撃
ロボットアームで飛んでくる物体を迎撃するため、滑らかな軌道をオフラインで前処理し、オンラインでリアルタイムに衝突回避しながら迎撃する運動力学プランニング手法を提案し、実機で78%の成功率を達成した。
原題: Preprocessing-based Kinodynamic Motion Planning Framework for Intercepting Projectiles using a Robot Manipulator ／ Ramkumar Natarajan, Hanlan Yang, Qintong Xie 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
ロボットと社会的持続可能性
ロボティクス技術が社会的持続可能性に与える影響を6つの観点から分析した論文。
原題: Robots and Social Sustainability ／ Bipin Indurkhya, Barbara Sienkiewicz
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間の主導・追随選好がロボットと協働への知覚に与える影響
人間の主導/追随の選好と作業成績をタスク割り当てに組み込む計画フレームワークを提案し、協働実験でチーム性能とロボットへの印象が向上することを示した。
原題: Human Leading or Following Preferences: Effects on Human Perception of the Robot and the Human-Robot Collaboration ／ Ali Noormohammadi-Asl, Kevin Fan, Stephen L. Smith 他
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